Tektronix TDS 510A CRT Video Display Unit defekt

[K. M. (kmj)]

Bei einem TDS510A Oszi (500Mhz,4Ch) ist die A20 CRT Display Unit 
(671-1271-09) (H-Sync/V-Sync/Video – Input, VGA Auflösung) defekt.

Einen Schaltplan für das TDS 510A habe ich nicht gefunden, aber die A20 
Display Unit des TDS 520 & 520B scheint bis auf ein paar kleinere 
Abweichungen identisch mit dem 510A zu sein.

Fehlerbild:

[1] Die ersten 15-30min nach Einschalten ist das CRT Bild OK, danach 
wird die Geometrie innerhalb von ~5min immer größer und verschwindet 
dann innerhalb 1min.

[2] Das Bild Signal auf dem sekundären VGA-Ausgang  angezeigt über einen 
externen LCD Monitor bleibt die ganze Zeit OK. Das Problem ist also die 
A20 Display Unit.

[3] Die Versorgungsspannung der A20 Unit ist mit 24V die ganze Zeit 
stabil.

[4] Der Stromaufnahme (Violette Kurve) steigt von Anfangs 1A während der 
ersten 30min kontinuierlich auf ~1.4A an um dann in sehr kurzer Zeit 
asymptotisch auf 2.4A hochzulaufen.

Dann geht natürlich der LM317 in die Begrenzung, dessen Ausgangsspannung 
die die ganze Unit versorgt, bricht ein und ab diesem Zeitpunkt stimmen 
natürlich alle Arbeitspunkte der Schaltung nicht mehr.

Während der ganzen Zeit ist natürlich das Video Eingangssignal konstant.

(Anmerkung: die Zeitangaben in den Oszibildern und den Traces stimmen 
nicht über ein da erstere im eingebauten und letztere im ausgebauten 
Zustand aufgenommen wurden mit unterschiedlichen Lüftungsverhältnissen)

[5] Da die zusätzlich umgesetzten ~20W sich ja irgendwo bemerkbar machen 
müssen hab ich ein paar Temperaturen aufgezeichnet.

Blau: - TDS1170 Vertikal-Ablenkung scheint nicht das Problem zu sein.

Gelb: – Q205 MJE13007 (NPN 400V 8A) H-Ablenkung und Flyback Treiber für 
T225 (50 & 500V Gitterspannungen und 12KV Anodenspannung) zeigt zunächst 
keine Aufälligkeit, erst im asymptotischen Stromanstieg steigt die 
Temperatur etwas an.

Das Ansteuersignal an der Basis von Q205 ist bis zum Abregeln des LM317 
OK und zeigt keinerlei sichtbare Veränderungen.

Die Temperatur des T225 HV-Flyback Trafos (120–1841–00, Mfr Code: 50783 
/ 921871304) kann ich leider nicht aufzeichnen (EMI Störung meiner 
Temp-Probes durch den Trafo) aber einen Kontrolle mit einem 
IR-Thermometer zeigt ein Hochlaufen von zunächst ~45°C auf ~80°C.

Weiß: – Die T225 50V Sekundärspannung bleibt mit 56V während der ganzen 
Zeit konstant, erst mit dem Abregeln des LM317 bricht  auch sie ein.

Die 12KV Anodenspannung kann ich leider nicht püfen, aber da bei 
gleichbleibenden H&V-Ablenkspulensignalen die Bildgeometrie immer gösser 
wird scheint dies auf ein Nachlassen der Anodenspannung hinzudeuten, 
oder?

[6] Ein Vorheizen des T225 Trafos auf ~70-80°C und dann Einschalten 
erzeugt das Fehlerbild innerhalb von ca. 3-5min.

Das Problem scheint also im Trafo zu stecken.

Frage:

Ist dieses Fehlerbild typisch für einen defekten HV-Trafo?
Diese Art von CRT-Treiberschaltung wurde ja bis in die 90er 
millionenfach in den PC-Monitoren verbaut.

Wenn es der HV-Trafo ist, wie kommt die ansteigende Stromaufnahme 
zustande?

Aber es kommen doch eigentlich nur zwei Fehlerquellen in Frage:

- Wicklungsisolationsschaden, der sich bei steigender Temperatur 
verschlimmert (aber warum bleibt dann die 50V Sec.Spannung konstant?).

- Schaden an der mitvergossenen 12KV HV-Gleichrichterdiode.

Hat jemand einen Tipp was ich noch weiter überprüfen könnte?

Ein passenden Ersatztrafo scheint es ja nicht so ohne weiteres zu geben.

Danke.


TDS 520B Mod CM,Digitizing Oscilloscope Component Service 
Manual,070-9710-03

https://w140.com/tekwiki/images/0/07/070-9710-03.pdf :
- Schematic: p. 369, (5-152),
- Description: p. 49  (1-31),
- Parts List: p. 189 (3-105)

TDS520 Service Manual Vol.2 (Schematics) 070-8313-00

https://w140.com/tekwiki/images/4/48/070-8313-00.pdf :
- Schematic: p. 232-234,
- Wafeforms: p. 163-165 (9-146 bis 9-148)

[Holger R. (holgerr)]

K. M. schrieb:
> Die 12KV Anodenspannung kann ich leider nicht püfen, aber da bei
> gleichbleibenden H&V-Ablenkspulensignalen die Bildgeometrie immer gösser
> wird scheint dies auf ein Nachlassen der Anodenspannung hinzudeuten,
> oder?

Könnte durchaus möglich sein.
Versuch mal das Gegenteil, wenn der Fehler auftritt, diesen mit 
Kältespray einzukreisen.

K. M. schrieb:
> Ist dieses Fehlerbild typisch für einen defekten HV-Trafo?
Eigentlich nicht bei Trafo's. Aber da muß doch irgendwo eine Diode oder 
Kaskade sein. Im Trafo ?

HolgerR

[K. M. (kmj)]

>.... da muß doch irgendwo eine Diode oder Kaskade sein. Im Trafo ?

Ja, die HV-Diode ist zusammen mit einem Bleeder-Widerstand im T225 
Vergossen.

Das 12KV Anodenkabel geht direkt vom Trafo an den CRT-Anodenaschluss.
Die Parasitären Kapazitäten von Kabel und CRT bilden den zugehörigen 
Siebkondensator.

>wenn der Fehler auftritt, diesen mit Kältespray einzukreisen.

Müsste ich mir erst besorgen (ist aber mit 20-25€ nicht gerade billig).

Alternativ überlege ich mir, wenn es für den T225 keinen vernünftigen 
Ersatz gibt, die Display Unit durch ein LCD Display zu ersetzen. Ein VGA 
Signal ist ja vorhanden.

[H. H. (hhinz)]

K. M. schrieb:
> [6] Ein Vorheizen des T225 Trafos auf ~70-80°C und dann Einschalten
> erzeugt das Fehlerbild innerhalb von ca. 3-5min.

Kann auch der Folienkondensator direkt daneben sein.

[K. M. (kmj)]

> Kann auch der Folienkondensator direkt daneben sein.

Du meinst C320?
Werde mal versuchen ihn gezielt zu erhitzen.

Aber wie kommt dann die um über 1A erhöhte Stromaufnahme zustande?

Selbst bei einem kurzgeschlossenen C320 wird der Strom im schlimmsten 
Fall immer noch durch R234 820Ohm  auf unter 100mA begrenzt (Waveform 
<8>), oder übersehe ich da was falsch?

Werde auch den mal überprüfen.

[H. H. (hhinz)]

K. M. schrieb:
> oder übersehe ich da was falsch?

Die Ablenkspule.

[Joachim B. (jar)]

Bei TV war es immer die Hochspannung die geringer wurde.
Wenn da die Ablenkung konstant ausgeregelt blieb, wurde das Bild immer 
weiter ausgelenkt bei abnehmender Helligkeit!

Klassischer Fehler in der Hochspannungserzeugung!

Da aber die Hochspannungserzeugung hier nicht unabhängig mit der 
Horizontalablenkung ist müßte es am T225 liegen (Bild 
TDS520_A20_-1a.png), man könnte ja auch noch die +20,5V messen ob die 
wegdriftet.

K. M. schrieb:
> Alternativ überlege ich mir, wenn es für den T225 keinen vernünftigen
> Ersatz gibt, die Display Unit durch ein LCD Display zu ersetzen. Ein VGA
> Signal ist ja vorhanden.

auch eine Möglichkeit wenn nichts hilft.

[Elmar A. (Firma: Surfplanet GmbH) (surfplanet)]

Mess mal den Strom hinter CR261 , wenn der konstant bleibt hat der 
Zeilentrafo wahrscheinlich einen temperaturabhängigen Windungsschluß in 
der Hochspannungswicklung.
Viel Glück !

[K. M. (kmj)]

H. H. schrieb:
> K. M. schrieb:
>> oder übersehe ich da was falsch?
>
> Die Ablenkspule.

Aua, das hätte selbst ein Blinder gesehen.

Leider zeigt C320 aber keine Temperaturempfindlichkeit.

[K. M. (kmj)]

Joachim B. schrieb:
> Klassischer Fehler in der Hochspannungserzeugung!
>
> Da aber die Hochspannungserzeugung hier nicht unabhängig mit der
> Horizontalablenkung ist müßte es am T225 liegen (Bild
> TDS520_A20_-1a.png),
>
>man könnte ja auch noch die +20,5V messen ob die wegdriftet.

Die ist bis auf wenige mV stabil und bricht erst oberhalb von ~1.5A ein, 
wenn der LM317 in die Begrenzung geht.

Aber das ist ja Folge des hochlaufenden Stroms, nicht Ursache.
(weisse Kurve im Diagramm)

[K. M. (kmj)]

Elmar A. schrieb:
> Mess mal den Strom hinter CR261 , wenn der konstant bleibt hat der
> Zeilentrafo wahrscheinlich einen temperaturabhängigen Windungsschluß in
> der Hochspannungswicklung.

Weiss nicht genau was du damit meinst, aber die gesiebte 50V Spannung 
hinter CR261 hab ich schon gemessen (weisse Kurve).

Sie ist konstant bis zum Punkt wo der LM317 abregelt.

Oder meinst du damit das eventuell die 50V Siebkondensatoren C263/C362 
einen zu grossen Leckstrom entwickeln könnten?

[K. M. (kmj)]

Zwischendurch ein Dank für die bisherigen Tipps.

[Holger R. (holgerr)]

K. M. schrieb:
> Weiss nicht genau was du damit meinst, aber die gesiebte 50V Spannung
> hinter CR261 hab ich schon gemessen (weisse Kurve).
>
> Sie ist konstant bis zum Punkt wo der LM317 abregelt.

Dann kann eigentlich nur die Diode im Trafo defekt sein.
HolgerR

[Joachim B. (jar)]

Holger R. schrieb:
> Dann kann eigentlich nur die Diode im Trafo defekt sein.
> HolgerR

ach das ist ja einfach, einfach tauschen, oder etwa doch den Trafo.

[Holger R. (holgerr)]

Joachim B. schrieb:
> Holger R. schrieb:
>> Dann kann eigentlich nur die Diode im Trafo defekt sein.
>> HolgerR
>
> ach das ist ja einfach, einfach tauschen, oder etwa doch den Trafo.

Leider den ganzen Trafo tauschen, ich glaube man kommt an die Diode 
nicht ran.
HolgerR

[Joachim B. (jar)]

Holger R. schrieb:
> ich glaube

ich weiß, ich werde nächstes Mal die Ironie kenntlich machen!

[K. M. (kmj)]

>Dann kann eigentlich nur die Diode im Trafo defekt sein.

Frage:
Kann man die Anodenkappe so einfach abziehen ohne am CRT-Glaskolben 
etwas abzubrechen?

Dann könnte ich den Sperrstrom der HV-Diode mal vermessen.
Eine 1KV DC-Spannungsquelle hab ich, da sollte sich doch schon etwas tun 
wenn man dem Trafo tüchtig einheizt.

Bei einer 12KV Dioden sind irgend was in der Region von 10µA @ 100°C zu 
erwarten.

Um auf die 1A/20W Mehraufnahme  auf der Primärseite zu kommen müsste ja 
dann ein Sperrstrom von irgendwas jenseits von 1mA fliessen, wenn ich 
mich nicht verschätzt habe, oder?

Der Bleeder-Widerstand dürfte ja sicher jenseits vom 100MOhm liegen?

[K. M. (kmj)]

> man kommt an die Diode nicht ran.

Falls es die Diode ist, kam mir die verwegene Idee das Anodenkabel 
durchzutrennen und eine HV-Diode einzuspleisen (z.B. DD1800 18KV 20mA, 
BY16 16KV 300mA) und mit einem geeigneten Material(?) wieder zu 
isolieren.

Die zusätzlich defekte Diode sollte ja nicht weiter stören.
Allerdings bleibt noch das Problem dass der Bleeder-Widerstand auf der 
falschen Seite sitzt.

Was meinen die Experten mit der HV-Lizenz dazu?

[Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)]

An den TE:

Ich habe jetzt nicht alles gelesen und ich bin auch zu jung, um mit 
großartiger Reparatur-Erfahrung an Elektronenbeschleunigern für's 
Wohnzimmer glänzen zu können. Aber eine Sache: Wenn Du ein halbwegs 
modernes LCD-Panel in das Gerät rein bekommst, dann mach das! Ich habe 
das vor einigen Jahren zusammen mit dem befreundeten Eigentümer einer 
CNC-Bude mit seinem älteren CNC-Bearbeitungszentrum gemacht und das war 
eine deutliche Aufwertung für die ganze Maschine.

[Markus B. (dalotel)]

Habe ich an meinem TDS544A auch gemacht.
6,5" LCD an den VGA Ausgang und erledigt war die Reparatur.
Funktioniert ohne Zicken, das würde ich nicht mehr missen wollen.

[K. M. (kmj)]

Ben B. schrieb:
> Wenn Du ein halbwegs modernes LCD-Panel in das Gerät rein bekommst, dann mach 
das!

Ja, das ist auch Plan B.

Die beiden 7inch Displays hab ich mir schon mal rausgesucht, aber die 
könnten um 1mm zu gross sein, muss nochmal genau nachmessen.

https://www.buydisplay.com/ips-7-inch-raspberry-pi-screen-w-hdmi-video-vga-driver-board-1024x600

https://www.buydisplay.com/7-lcd-display-tft-module-in-800x480-vga-video-av-driver-board

Da ich kein 4:3 7inch VGA 640x480 Panels gefunden habe, ist mir noch 
nicht so ganz klar wie der typischer weise verbaute RTD2660 
Displaytreiber die notwendige Skalierung vornimmt.

Wäre also ein 1024x600 Panel besser als ein 800x480 Panel bezüglich der 
Bildschärfe?

[K. M. (kmj)]

Markus B. schrieb:
> Habe ich an meinem TDS544A auch gemacht.
> 6,5" LCD an den VGA Ausgang

Hast du noch einen Link auf das Panel?
Danke.

[Elmar A. (Firma: Surfplanet GmbH) (surfplanet)]

ich meinte das Du den Strom messen sollst , nicht die Spannung, falls 
sich der Strom durch CR261 erhöht könnte ein Feinschluß dahinter 
vorliegen welcher die Belastung des ZT soweit erhöht das die 
Hochspannung sinkt.
Die Anodenkappe kann man abclipsen, dazu die Gummitülle nach hinten 
schlagen und sehen wie der Clip befestigt ist, vorab die Bildröhre 
besser mit 1k Ohm nach Masse entladen , Widerstand mit Spitzzange 
festhalten ;)
Die HV Diode wird nicht defekt sein, selbst mit kompletten Kurzschluß 
würde der Strom Richtung Bildröhre nicht steigen , dann währen AC an der 
Anode, bei einer Unterbrechung halt keine HV und keine Last.

Mach Mal ein Foto vom Aufkleber des ZT , vielleicht liegt der irgendwo 
noch rum und kann günstig gekauft werden, ansonsten wohl das einfachte 
einen kleinen LCD Bildschirm einzubauen.

Gruß,
Elmar

[Andi B. (andi_b2)]

Markus B. schrieb:
> Habe ich an meinem TDS544A auch gemacht.
> 6,5" LCD an den VGA Ausgang und erledigt war die Reparatur.
> Funktioniert ohne Zicken, das würde ich nicht mehr missen wollen.

Und das passt dann genau rein von der Größe? Also so das die Front dann 
immer noch gut aussieht und die Softkeys unten und rechts passen?

[K. M. (kmj)]

Elmar A. schrieb:
> ... CR261 ... Strom messen

OK, werd ich Morgen/Wochenende machen.

>Die HV Diode wird nicht defekt sein

Meine Überlegung war, dass ein erhöhter Sperrstrom nicht nur zu einer 
sinkenden Anodenspannung führt, sonder auch durch die niedrigere 
Impedanz, die die Primärseite während der Flyback Ladephase sieht, zu 
einem höhreren Primärstrom führt und so die um 1A gesteigerte 
Gesammtstromaufnahme sich erklärt.

Habs mal kurz simuliert. Die Anodenspannung sinkt zwar dadurch, aber die 
Primärstromaufnahme steigt weitaus geringer als die 1A, so dass das 
Ganze dadurch nicht erklärbar ist.

[K. M. (kmj)]

Elmar A. schrieb:
> Mach Mal ein Foto vom Aufkleber des ZT

Aus der TDS 520B Component Liste:
120–1841–00, Mfr Code: 50783 /Mfr Part Number: 921871304

[K. M. (kmj)]

Andi B. schrieb:
> Und das passt dann genau rein von der Größe?

Die meisten angebotenen Panels sind halt 16:9, VGA hat 4:3

Die Einbaumasse bei meinem TDS 510A sind (ohne gewähr):
- 146 x 113 mm Sichtfenster Gehäusefront
- 164 x 141 mm CRT Aussenmasse
- 128 x   96 mm CRT Bild
- 170 x 140 mm Gehäuse lichte Weite

7inch Panels haben meist um die 165 x 100mm Einbaumass und z.B. 155  x 
88 Bildgrösse.

Pass halt so grob und es kommt darauf wie der VGA Display Scaler 
arbeitet (X/Y Stretch oder 4:3) und ob man das Bild auf der X Achse 
verschieben kann.

[Andi B. (andi_b2)]

K. M. schrieb:
> Die meisten ....

Danke für die guten Infos. Und sorry an den TO für das OT hier.

Mein 744er hat sichtbare Anzeige eher [136x86} 125x90. Wobei es durchaus 
etwas
höher sein könnte. Ein 6,5" 4:3 wie z.B. ein altes Sharp LQ64D341 würde 
da von der Active Area gut passen (144x78). Allerdings ist das dann 
außen rum zu groß (175mm). Ganz zu schweigen davon, dass man solche 4:3 
VGA Displays heute wohl kaum mehr bekommt.

Ein 7" 800x480 hat wiederum ein bißchen ein kleines Bild - ca. 123x86 
umgerechnet auf 640x480, 154x86 bei vollen 800x480. Außer ein Skaler 
würde das Bild verziehen... Hab schon überlegt, einfach ein 10" VGA 
vorne dran zu machen. Aber die Softkeys...

Noch funktioniert meine Röhre. Ist aber von der Helligkeit für heutige 
Verhältnisse unterirdisch. Manchmal behelfe ich mir halt mit einem alten 
externen Monitor. Die Frickelei heb ich mir wohl noch für später auf.

[K. M. (kmj)]

Andi B. schrieb:
> dass man solche 4:3 VGA Displays heute wohl kaum mehr bekommt.

Das 6.5inch 4:3 VGA 640x480 Panel "G065VN01 V2" scheint noch recht 
verbreitet zu sein.
Mit einer Active Area von 132.48 x 99.36 mm passt es bei mir fast exakt 
als Ersatz für die CRT-Röhre.

z.B.:
https://www.ebay.de/itm/234595773445?_skw=LCD+Display+6.5inch+vga+640x480

Panel und Board gibts auch etwas günstiger einzeln. Habs mir mal 
bestellt.:
- https://www.ebay.de/itm/274629337752
- https://www.ebay.de/itm/184460037773

Es gibt auch ähnliche Panels in 6.2" & 5.6".

[Markus B. (dalotel)]

K. M. schrieb:
> Andi B. schrieb:
>
> Das 6.5inch 4:3 VGA 640x480 Panel "G065VN01 V2" scheint noch recht
> verbreitet zu sein.

Genau dieses Display habe ich verbaut.
Das passt super, schaut von außen aus wie vorher mit Röhre.

Markus